CN106630926A - 一种自修复桥梁裂缝的复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种自修复桥梁裂缝的复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自修复桥梁裂缝的复合材料，包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥80‑100份、柠檬酸钠1‑20份、玄武岩纤维12‑18份、MC120固化剂粉末4‑16份、四乙烯五胺固化剂4‑18份、石英砂20‑40份、苯甲酸钠1‑8份、磷酸盐10‑30份、硫磺1‑5份、氯氧化锂2‑8份、环氧树脂10‑20份；本发明还提出了一种自修复桥梁裂缝的复合材料制备方法，包括以下步骤：S1，将硅酸盐水泥、柠檬酸钠、石英砂搅拌混合1‑4min，得到混合物A；S2，将苯甲酸钠、磷酸盐、硫磺、氯氧化锂在40‑70℃的条件下混合1‑5min，得到混合物B。本发明制备的复合材料能够外涂修补宏观和微观裂缝和内掺预防微观裂缝，有效抑制和修补混凝土早期和后期出现的微裂缝和宏观裂缝，大幅度提高混凝土的耐久性。

Description

一种自修复桥梁裂缝的复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种自修复桥梁裂缝的复合材料及其制备方法。
背景技术
水泥混凝土路面具有强度高，稳定性好、耐久性好、使用寿命长、养护费用少等优点。但是目前硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥混凝土在使用过程中容易出现发生：碱骨料反应产生膨胀应力使混凝土自身胀裂、水化热过高结构混凝土产生内应力造成裂缝以及在使用期间超高载荷下产生裂缝等病害。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种自修复桥梁裂缝的复合材料及其制备方法。
本发明提出的一种自修复桥梁裂缝的复合材料，包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥80-100份、柠檬酸钠1-20份、玄武岩纤维12-18份、MC120固化剂粉末4-16份、四乙烯五胺固化剂4-18份、石英砂20-40份、苯甲酸钠1-8份、磷酸盐10-30份、硫磺1-5份、氯氧化锂2-8份、环氧树脂10-20份。
优选地，包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥85-95份、柠檬酸钠5-15份、玄武岩纤维14-16份、MC120固化剂粉末6-14份、四乙烯五胺固化剂6-16份、石英砂25-35份、苯甲酸钠3-6份、磷酸盐15-25份、硫磺2-4份、氯氧化锂3-7份、环氧树脂12-18份。
优选地，包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥90份、柠檬酸钠10份、玄武岩纤维15份、MC120固化剂粉末10份、四乙烯五胺固化剂11份、石英砂30份、苯甲酸钠4份、磷酸盐20份、硫磺3份、氯氧化锂5份、环氧树脂15份。
优选地，所述硅酸盐水泥、柠檬酸钠、玄武岩纤维的重量比为85-95：5-15：14-16。
优选地，所述MC120固化剂粉末、四乙烯五胺固化剂、石英砂的重量比为6-14：6-16：25-35。
本发明还提出了一种自修复桥梁裂缝的复合材料制备方法，包括以下步骤：
S1，将硅酸盐水泥、柠檬酸钠、石英砂搅拌混合1-4min，得到混合物A；
S2，将苯甲酸钠、磷酸盐、硫磺、氯氧化锂在40-70℃的条件下混合1-5min，得到混合物B；
S3，将环氧树脂制成环氧树脂胶囊，待用；
S4，将玄武岩纤维与水泥、环氧树脂微胶囊、MC120固化剂粉末混合，在水泥净浆搅拌机上慢速搅拌2-4min，待各物质均匀混合后，加入混合物A和混合物B，得到混合物C；
S5，向混合物C中加入水和四乙烯五胺固化剂继续搅拌，搅拌结束后得到复合材料；
S6，将复合材料浆体装入三联模，放入标准养护箱养护0.5-1.5天后拆模，再放于标准养护池水中养护。
优选地，所述复合材料的使用方法为：将复合材料加入水泥、砂石和水的混凝土拌合物中，混合均均后浇筑。
本发明中，复合材料的制备方法简单，制备出来的复合材料使用后，在钢筋混凝土桥梁出现裂缝后能够自行修复，保证桥梁安全性和耐久性，本发明制备的复合材料能够外涂修补宏观和微观裂缝和内掺预防微观裂缝，有效抑制和修补混凝土早期和后期出现的微裂缝和宏观裂缝，大幅度提高混凝土的耐久性。
附图说明
图1为本发明提出的一种自修复桥梁裂缝的复合材料及其制备方法的铺装装置结构示意图；
图2为本发明提出的一种自修复桥梁裂缝的复合材料及其制备方法的铺装装置中的料箱示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种自修复桥梁裂缝的复合材料，包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥80份、柠檬酸钠1份、玄武岩纤维12份、MC120固化剂粉末4份、四乙烯五胺固化剂4份、石英砂20份、苯甲酸钠1份、磷酸盐10份、硫磺1份、氯氧化锂2份、环氧树脂10份。
本发明还提出了一种自修复桥梁裂缝的复合材料制备方法，包括以下步骤：
S1，将硅酸盐水泥、柠檬酸钠、石英砂搅拌混合1min，得到混合物A；
S2，将苯甲酸钠、磷酸盐、硫磺、氯氧化锂在40℃的条件下混合1min，得到混合物B；
S3，将环氧树脂制成环氧树脂胶囊，待用；
S4，将玄武岩纤维与水泥、环氧树脂微胶囊、MC120固化剂粉末混合，在水泥净浆搅拌机上慢速搅拌2min，待各物质均匀混合后，加入混合物A和混合物B，得到混合物C；
S5，向混合物C中加入水和四乙烯五胺固化剂继续搅拌，搅拌结束后得到复合材料；
S6，将复合材料浆体装入三联模，放入标准养护箱养护0.5天后拆模，再放于标准养护池水中养护。
实施例二
本发明提出的一种自修复桥梁裂缝的复合材料，包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥85份、柠檬酸钠5份、玄武岩纤维14份、MC120固化剂粉末6份、四乙烯五胺固化剂6份、石英砂25份、苯甲酸钠3份、磷酸盐15份、硫磺2份、氯氧化锂3份、环氧树脂12份。
本发明还提出了一种自修复桥梁裂缝的复合材料制备方法，包括以下步骤：
S1，将硅酸盐水泥、柠檬酸钠、石英砂搅拌混合2min，得到混合物A；
S2，将苯甲酸钠、磷酸盐、硫磺、氯氧化锂在45℃的条件下混合2min，得到混合物B；
S3，将环氧树脂制成环氧树脂胶囊，待用；
S4，将玄武岩纤维与水泥、环氧树脂微胶囊、MC120固化剂粉末混合，在水泥净浆搅拌机上慢速搅拌2.5min，待各物质均匀混合后，加入混合物A和混合物B，得到混合物C；
S5，向混合物C中加入水和四乙烯五胺固化剂继续搅拌，搅拌结束后得到复合材料；
S6，将复合材料浆体装入三联模，放入标准养护箱养护0.75天后拆模，再放于标准养护池水中养护。
实施例三
本发明提出的一种自修复桥梁裂缝的复合材料，包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥90份、柠檬酸钠10份、玄武岩纤维15份、MC120固化剂粉末10份、四乙烯五胺固化剂11份、石英砂30份、苯甲酸钠4份、磷酸盐20份、硫磺3份、氯氧化锂5份、环氧树脂15份。
本发明还提出了一种自修复桥梁裂缝的复合材料制备方法，包括以下步骤：
S1，将硅酸盐水泥、柠檬酸钠、石英砂搅拌混合3min，得到混合物A；
S2，将苯甲酸钠、磷酸盐、硫磺、氯氧化锂在60℃的条件下混合3min，得到混合物B；
S3，将环氧树脂制成环氧树脂胶囊，待用；
S4，将玄武岩纤维与水泥、环氧树脂微胶囊、MC120固化剂粉末混合，在水泥净浆搅拌机上慢速搅拌3min，待各物质均匀混合后，加入混合物A和混合物B，得到混合物C；
S5，向混合物C中加入水和四乙烯五胺固化剂继续搅拌，搅拌结束后得到复合材料；
S6，将复合材料浆体装入三联模，放入标准养护箱养护1天后拆模，再放于标准养护池水中养护。
实施例四
本发明提出的一种自修复桥梁裂缝的复合材料，包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥95份、柠檬酸钠15份、玄武岩纤维16份、MC120固化剂粉末14份、四乙烯五胺固化剂16份、石英砂35份、苯甲酸钠6份、磷酸盐25份、硫磺4份、氯氧化锂7份、环氧树脂18份。
本发明还提出了一种自修复桥梁裂缝的复合材料制备方法，包括以下步骤：
S1，将硅酸盐水泥、柠檬酸钠、石英砂搅拌混合4min，得到混合物A；
S2，将苯甲酸钠、磷酸盐、硫磺、氯氧化锂在65℃的条件下混合4min，得到混合物B；
S3，将环氧树脂制成环氧树脂胶囊，待用；
S4，将玄武岩纤维与水泥、环氧树脂微胶囊、MC120固化剂粉末混合，在水泥净浆搅拌机上慢速搅拌3.5min，待各物质均匀混合后，加入混合物A和混合物B，得到混合物C；
S5，向混合物C中加入水和四乙烯五胺固化剂继续搅拌，搅拌结束后得到复合材料；
S6，将复合材料浆体装入三联模，放入标准养护箱养护1.25天后拆模，再放于标准养护池水中养护。
实施例五
本发明提出的一种自修复桥梁裂缝的复合材料，包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥100份、柠檬酸钠20份、玄武岩纤维18份、MC120固化剂粉末16份、四乙烯五胺固化剂18份、石英砂40份、苯甲酸钠8份、磷酸盐30份、硫磺5份、氯氧化锂8份、环氧树脂20份。
本发明还提出了一种自修复桥梁裂缝的复合材料制备方法，包括以下步骤：
S1，将硅酸盐水泥、柠檬酸钠、石英砂搅拌混合4min，得到混合物A；
S2，将苯甲酸钠、磷酸盐、硫磺、氯氧化锂在70℃的条件下混合5min，得到混合物B；
S3，将环氧树脂制成环氧树脂胶囊，待用；
S4，将玄武岩纤维与水泥、环氧树脂微胶囊、MC120固化剂粉末混合，在水泥净浆搅拌机上慢速搅拌4min，待各物质均匀混合后，加入混合物A和混合物B，得到混合物C；
S5，向混合物C中加入水和四乙烯五胺固化剂继续搅拌，搅拌结束后得到复合材料；
S6，将复合材料浆体装入三联模，放入标准养护箱养护1.5天后拆模，再放于标准养护池水中养护。
复合材料的使用方法为：将复合材料加入水泥、砂石和水的混凝土拌合物中，混合均均后浇筑。
本发明中，将复合材料加入水泥、砂石和水的混凝土拌合物中，然后通过铺装装置进行铺装，铺装装置包括两个平行设置的滑轨7，两个滑轨7之间设有承载板1，承载板1可以在滑轨7上滑动，承载板1上设有料箱2和伸缩机构8，伸缩机构8上设有横板10，横板10上设有警示灯9，可以提醒人们正在施工，料箱2的下端设有出料口16，用于出料，料箱2的上端边缘设有进料口15，可以用于进料，料箱2的上端设有控制箱13，控制箱13的前侧设有显示屏12，控制箱13的两侧均设有凹槽11，所述凹槽11内铰接有第一伸缩油缸14和转动板4，转动板4上铰接有连接杆3和第二伸缩油缸5，连接杆3与第一伸缩油缸14末端转动连接，转动板4远离凹槽11的一端转动连接有探测装置6，第二伸缩油缸5的末端与探测装置6转动连接，探测装置6可以为距离传感器，探测混凝土的铺设厚度，简单方便，通过上述机构可以实现探测装置的收纳，显示屏12可以显示工作时间等信息。
本发明制备的复合材料能够外涂修补宏观和微观裂缝和内掺预防微观裂缝，有效抑制和修补混凝土早期和后期出现的微裂缝和宏观裂缝，大幅度提高混凝土的耐久性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自修复桥梁裂缝的复合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥80-100份、柠檬酸钠1-20份、玄武岩纤维12-18份、MC120固化剂粉末4-16份、四乙烯五胺固化剂4-18份、石英砂20-40份、苯甲酸钠1-8份、磷酸盐10-30份、硫磺1-5份、氯氧化锂2-8份、环氧树脂10-20份。
2.根据权利要求1所述的一种自修复桥梁裂缝的复合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥85-95份、柠檬酸钠5-15份、玄武岩纤维14-16份、MC120固化剂粉末6-14份、四乙烯五胺固化剂6-16份、石英砂25-35份、苯甲酸钠3-6份、磷酸盐15-25份、硫磺2-4份、氯氧化锂3-7份、环氧树脂12-18份。
3.根据权利要求1所述的一种自修复桥梁裂缝的复合材料及其制备方法，其特征在于，包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥90份、柠檬酸钠10份、玄武岩纤维15份、MC120固化剂粉末10份、四乙烯五胺固化剂11份、石英砂30份、苯甲酸钠4份、磷酸盐20份、硫磺3份、氯氧化锂5份、环氧树脂15份。
4.根据权利要求1所述的一种自修复桥梁裂缝的复合材料及其制备方法，其特征在于，所述硅酸盐水泥、柠檬酸钠、玄武岩纤维的重量比为85-95：5-15：14-16。
5.根据权利要求1所述的一种自修复桥梁裂缝的复合材料及其制备方法，其特征在于，所述MC120固化剂粉末、四乙烯五胺固化剂、石英砂的重量比为6-14：6-16：25-35。
6.一种自修复桥梁裂缝的复合材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将硅酸盐水泥、柠檬酸钠、石英砂搅拌混合1-4min，得到混合物A；
S2，将苯甲酸钠、磷酸盐、硫磺、氯氧化锂在40-70℃的条件下混合1-5min，得到混合物B；
S3，将环氧树脂制成环氧树脂胶囊，待用；
S4，将玄武岩纤维与水泥、环氧树脂微胶囊、MC120固化剂粉末混合，在水泥净浆搅拌机上慢速搅拌2-4min，待各物质均匀混合后，加入混合物A和混合物B，得到混合物C；
S5，向混合物C中加入水和四乙烯五胺固化剂继续搅拌，搅拌结束后得到复合材料；
S6，将复合材料浆体装入三联模，放入标准养护箱养护0.5-1.5天后拆模，再放于标准养护池水中养护。
7.根据权利要求6所述的一种自修复桥梁裂缝的复合材料制备方法，其特征在于，所述复合材料的使用方法为：将复合材料加入水泥、砂石和水的混凝土拌合物中，混合均均后浇筑。
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